Teza doctorat - Facultatea de Instalatii - Universitatea Tehnică de ...

Capitolul II – Conversia fotovoltaică
având ca efect emiterea de raze asemănătoare razelor catodice. Aceste fenomene
au fost descoperite de Hertz şi Hallwachs în anul 1887. Alte studii din acelaşi
domeniu au fost publicate de Lenard în anul 1900 [WWW. 3]. Efectul fotoelectric este
un fenomen fizic propriu semiconductoarelor. Acesta presupune o strânsă legătură
între lumină şi proprietăţile electrice ale materialelor. Efectul fotovoltaic este studiat
pentru prima dată de Alexandre Edmond Becquerel, în anul 1839. Primele celule
fotovoltaice au fost construite de către Johann Elster şi Hans Geitel, fiind utilizate la
măsurarea intensităţii luminoase.
2.1 Principiul de funcţionare al celulelor fotovoltaice
În anul 2001, 99% dintre celulele fotovoltaice au fost realizate din siliciu,
element chimic din familia cristalogenilor, cel mai abundent din natură după oxigen
(27, 6%). Siliciul se găseşte în formă naturală în compuşi precum silica ( nisip,
quartz, cristobalit etc. ) sau silicaţii (feldspat, caolin etc.), nefiind un element toxic
[CAL. 08].
Datorită faptului că siliciul are 4 electroni pe ultimul strat, pentru a realiza
elemente electronegative (de tip N) sau electropozitive (de tip P), acesta este dopat
cu elemente de valenţă superioară (fosfor), respectiv cu elemente de valenţă
inferioară (bor). Prin acest procedeu se alcătuiesc semiconductoarele de tip N,
respectiv semiconductoarele de tip P. Prin punerea în comun, în aceeaşi reţea
cristalină în maniera de a avea conductivitate electrică, a unui material de tip N cu un
material de tip P se obţine o joncţiune PN. O celulă fotovoltaică este alcătuită dintr-o
joncţiune de acest tip, doi electrozi, o grilă conducătoare şi un strat antireflexie .
16